水下无人航行器主动对接装置及水下无人航行器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115892401A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211481648.6(22)申请日2022.11.24(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人陈卫星林超雄岳剑桥李威高峰(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236专利代理师胡晶(51)Int.Cl.B63C11/52(2006.01)B63G8/00(2006.01)B63B27/16(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称水下无人航行器主动对接装置及水下无人航行器(57)摘要本发明提供了一种水下无人航行器主动对接装置及水下无人航行器，包括固定基座、夹持手爪支链、托举支链以及夹持平台；手爪支链和托举支链二者均安装在固定基座上，且能够绕固定基座的中心轴旋转；手爪支链和托举支链二者均包括层叠平行四边形机构；夹持平台沿周向分别与手爪支链、托举支链连接，手爪支链的末端夹持组件、托举支链的末端托举组件以及夹持平台三者配合夹持水下无人航行器。本发明通过用九自由度运动学冗余并联机构，结构紧凑，收纳性好，具有高刚度、高精度、高负载能力等优点，具有良好的动态性能，有助于提高水下主动对接装置的运动精度和响应速度，有助于扩大工作空间，从而有助于提升了水下无人航行器的作业效率。CN115892401ACN115892401A权利要求书1/2页1.一种水下无人航行器主动对接装置，其特征在于，包括：固定基座(1)、夹持手爪支链(2)、托举支链(3)以及夹持平台(4)；所述手爪支链(2)和所述托举支链(3)二者均安装在所述固定基座(1)上，且能够绕所述固定基座(1)的中心轴旋转；所述手爪支链(2)和所述托举支链(3)二者均包括层叠平行四边形机构，所述手爪支链(2)的末端夹持组件、所述托举支链(3)的末端托举组件均通过球副与所述层叠平行四边形机构连接；所述夹持平台(4)沿周向分别与所述手爪支链(2)、所述托举支链(3)连接，所述手爪支链(2)的末端夹持组件、所述托举支链(3)的末端托举组件以及所述夹持平台(4)三者配合夹持水下无人航行器。2.如权利要求1所述的水下无人航行器主动对接装置，其特征在于，所述固定基座(1)包括底部基座(14)以及多个支链旋转驱动装置，多个所述支链旋转驱动装置分别通过中心套筒组件安装在所述底部基座(14)上，且与所述底部基座(14)转动配合；多个所述支链旋转驱动装置的运动输出轴轴线均位于所述底部基座(14)的中心轴线上。3.如权利要求2所述的水下无人航行器主动对接装置，其特征在于，所述手爪支链(2)设置有两个，所述托举支链(3)设置有一个，所述支链旋转驱动装置包括上支链旋转驱动装置(11)、中支链旋转驱动装置(12)、下支链旋转驱动装置(13)；所述托举支链(3)的底部与所述上支链旋转驱动装置(11)的顶部紧固连接；两个所述手爪支链(2)的底部分别与所述中支链旋转驱动装置(12)、所述下支链旋转驱动装置(13)的顶部紧固连接。4.如权利要求1所述的水下无人航行器主动对接装置，其特征在于，所述手爪支链(2)包括第一支链旋转组件(21)、第一层叠平行四边形机构旋转驱动装置(22)、第一层叠平行四边形机构(23)以及末端夹持爪(24)；所述第一支链旋转组件(21)与所述固定基座(1)紧固连接，两个所述第一层叠平行四边形机构旋转驱动装置(22)安装在所述第一支链旋转组件(21)的两侧；所述第一层叠平行四边形机构(23)的底部与两个所述第一层叠平行四边形机构旋转驱动装置(22)的旋转运动输出轴连接；所述末端夹持爪(24)与所述第一层叠平行四边形机构(23)的顶部末端通过球副连接。5.如权利要求4所述的水下无人航行器主动对接装置，其特征在于，所述托举支链(3)包括第二支链旋转组件(31)、第二层叠平行四边形机构旋转驱动装置(32)、第二层叠平行四边形机构(33)以及末端托举架(34)；所述第二支链旋转组件(31)与所述固定基座(1)紧固连接，两个所述第二层叠平行四边形机构旋转驱动装置(32)安装在所述第二支链旋转组件(31)的两侧；所述第二层叠平行四边形机构(33)的底部与两个所述第二层叠平行四边形机构旋转驱动装置(32)的旋转运动输出轴连接；所述末端托举架(34)与所述第二层叠平行四边形机构(33)的顶部末端通过球副连接。6.如权利要求5所述的水下无人航行器主动对接装置，其特征在于，所述夹持平台(4)分别与所述末端夹持爪(24)、所述末端托举架(34)通过转动关节连接，所述转动关节包括2CN115892401A权利要求书2/2页铰链。7.如权利要求1所述的水下无人航行器主动对接装置，其特征在于，所述夹持平台(4)上设置